某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O1
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O1
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O
1
进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O
2
射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。收集室的小孔O
3
与O
1
、O
2
在同一条水平线上。实验发现:半径为r
0
的粒子,其质量为m
0
、电量为q
0
,刚好能沿O
1
O
3
直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。(球形体积和球形面积公式分别为
)。求:
(1)图中区域II的电场强度E;
(2)半径为r的粒子通过O
2
时的速率v;
(3)试讨论半径r≠r
0
的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。
答案
(1)
方向竖直向上(2)
(3)见解析。
解析
试题分析:(1)设半径为r
0
的粒子加速后的速度为v
0
,则
设区域II内电场强度为E,则v
0
q
0
B= q
0
E
电场强度方向竖直向上。
(2)设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v,
则
由
得
(3)半径为r的粒子,在刚进入区域II时受到合力为F
合
=qE-qvB=qB(v
0
-v)
由
可知,当
r>r
0
时,v<v
0
,F
合
>0,粒子会向上极板偏转;
r<r
0
时,v>v
0
,F
合
<0,粒子会向下极板偏转。
举一反三
如图所示,在水平向右场强为E的匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的点电荷从A点由静止释放,仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求.
(1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功;
(2)A、B两点间的电势差。
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如图所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m,电荷量为q的液滴,以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。
(1)判定液滴带的是正电还是负电,并画出液滴受力示意图;
(2)求匀强电场的场强E的大小;
(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。
题型:不详
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如图所示,固定斜面的倾角为30°,现用平行于斜面的力F拉着质量为m的物体沿斜面向上运动,物体的加速度大小为a,若该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加速度大小也为a,则力F的大小是( ).
A.
mg
B.
mg
C.Mg
D.
mg
题型:不详
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(10分)如图甲所示,质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上,斜面的倾角θ=30°,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s后将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图乙(设斜向上为正,g="10" m/s
2
),试求:
(1)拉力F的大小;
(2)物块与斜面的动摩擦因数为μ.
题型:不详
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如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到地面的阻力恒定,则 ( )
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C.物体运动到O点时所受合力为0
D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小
题型:不详
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